• 締切済み

光子のエネルギーと質量

光子の質量はゼロですが、エネルギーを持つと書いてありました。 E=mc**2 であれば、m=0ならばエネルギーはなさそうですが どんな関係でしょうか。

  • ike3
  • お礼率50% (7/14)

みんなの回答

noname#69788
noname#69788
回答No.3

量子力学では、光は波でも粒子でもありE=mc^2ではなくE=hν hはプランク定数νは光の振動数です。質量は0です。また、物体は光が当たると圧力を受けます。

  • Tacosan
  • ベストアンサー率23% (3656/15482)
回答No.2

いろんな考え方はあると思うけど ・「静止質量 m, 速度 v の物質」の持つエネルギーは E = mc^2 / √(1 - v^2 / c^2) で, 光子の場合 c = 0 だから「分母が 0」になる → m = 0 であっても 0 でないエネルギーを持てる. ・「静止質量 m, 運動量 p の物質」の持つエネルギーは E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2 (だったと思う) で, 「光子は 0 でない運動量 p を持つ」から 0 でないエネルギーを持てる. 光子に関しては後者の方が安全だな. うんうん.

回答No.1

過去にも同じような質問がありましたね。 ここ↓を参照ください。 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2488813.html

参考URL:
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2488813.html
ike3
質問者

お礼

ご指摘ありがとうございます。 光子に質量があるというのが説得力ありますが、一般にこの辺は避けている本が多いのかな、言った感想です。

関連するQ&A

  • 光(光子)の質量は?

    ニュートリノが光速を越えていたっていう実験結果が話題になってますが、それってニュートリノの方が光子より軽かったってことなんですか?---って言う疑問から派生した疑問です。  E=mc*c っていう有名な公式がありますが、光にもエネルギーがあるなら光子のmも0ってことは無いと思うんですが、素人なんでよくわかりません。  相対性理論では光(光子)の質量はどう扱われているんでしょうか、どなたか教えてください。

  • 光子の質量

    「単位質量」のE=p^2/2 [E=hω,p=hk(h;h/2π)]がシュレンディンガー方程式の出発点です。ここから生まれる光子数n=〈a†|a〉も「単位質量」を持つことになります。クライン・ゴルドン方程式の元 E^2=p^2c^2+m^2c^4でm=0とすれば、E=pcとなり、ある世界での光子の質量はゼロになりなすが、質量にも相対論が必要なのでしょうか。 E=p^2/2,p=hkの所でも。すると「単位質量」とは、という疑問がのこります。

  • 光子に質量がないというのはおかしくないですか?

    E=MC^2 の導出が以下なのに、光子に質量がないはおかしくないですか? 1、運動量保存の法則     ・運動量(ベクトル)の総和は合体/分裂の前後で変わらない     ・物体の運動量の大きさは、( 物体の質量 )×( 速さ) 2、光(=電磁波;論文では「輻射の複合体」)の運動量の式     ・光の運動量の大きさは、(光のエネルギー)/( 光の速さ ) 3、光行差の式     ・自分が走ってみると光の進む向きが変わって見える      →1-1-3「ブラドレー」参照 では、質量の増加分を勘定してみましょう。 図より、観測者K’から見た光の運動量は、左右合わせて ( E V/c2 ) です。 光を吸収した後の物体Bの質量をM’とすると、運動量保存則より、次の式が成り立ちます。 M’V = M V+ ( E V/c2 ) http://b.high.hokudai.ac.jp/~konno/soutairon/r15/

  • 光子の質量は0。

    光子が多く入った箱から光子が一粒出ていくと、箱の質量が減ることは、誰も異論はありません。 (アインシュタインの光子箱) 光子が出ていくと質量が減るなら、光子に質量があると考えるのが普通ではないですか。 どうして光子には、質量がないと考えるのですか。

  • 光子のエネルギー

    例えば波長550nmの光のエネルギーを求めろという問題についてですが。 この波長のエネルギーはE=hνから求め hν=2.25evとなりまが hν=光子1つのエネルギーであり、光はhνというエネルギーを持つ光子の集合体ですから、実際にこの問題では光の光子1つのエネルギーを求めろと言う事と捉えていいのでしょうか?

  • 光子 質量 0

    相対性理論 光子の静止質量が0,つまりm(0)=0というのは分かります。 m=m(0)/√(1-(v/c)^2)を変形してm*√(1-(v/c)^2)=m(0)としたとします。 光子の速さは動けば、一定のcだと思うのでm(0)=0,v=cを代入すると m*0=0となってmが任意の数のようになってしまいます。 教科書に『m(0)=0のときv=cならばmは有限の値』と書いてあるのでmは∞ではないということですよね? 聞きたいのは、 教科書の『m(0)=0のときv=cならば』について、なぜここからmは有限の値と分かるのか 光子は静止したときの質量が0ならば、教科書の『光速で動いているときの質量mは有限の値』より、 mはいったいどれくらいなのか、もしくはここでいう有限の値とは0のことか もし、0ならばm=m(0)/√(1-(v/c)^2)これはm(0)が0でない物体のみ成り立つ式なのか (ここに式変形せずm(0)=0,v=cを代入すると、m=0/0で不成立のため) 最終的に静止質量が0の粒子は常に光速で走ることを証明したいので、上記のm*0=0において、mが0でないなら簡単に言えるのですが、、、、、、 早めに回答していただけるとありがたいです。

  • 光子の質量?

    光子って質量はあるんでしょうか? 光子の質量は0で、0だからこそ、光速で移動するんだとおもっていたのですが、 「重力は質量間に作用する力である」とおもっていたので、 なぜ、光子が重力の影響をうけるのかよくわからなくなってしまったのです。 なんて事を考えていたら更に疑問が。(ーー; 「光子は電磁場の影響を受けるか?」 「電磁波なんだから受けるべ?」というのと、 「電荷をもたなければ影響うけないべ?」という気も。 うーん。どうなんざんしょ?(ーー; 宜しくお願いします。

  • E=MC^2 質量が減ると、エネルギーが増える?

    E=MC^2 質量が減ると、エネルギーが増える? 疑問1 Cを10としたら、E=質量x100     質量が、5から4に変化したら     E=500→E=400     この減った、100が外に放出されるという事ですか?     熱エネルギーは、分子の動きだと聞きました。     0000     0000 ←分子が止まってるとき 絶対零度     0000     0→ 0→      ↑    ←分子が動いてるとき、温度が高い      0 ←0 この100の放出されるエネルギーは、熱エネルギーの事ですか? その物質の、外側にある物質を動かす力という事でしょうか。 核融合の爆発は、その外側にある酸素の分子を激しく動かす事で 熱を発生させるという事なのでしょうか。 だとしたら エネルギー=動き? 質量   =物質 光    =一定の速度の波? という事でしょうか。 物と動きと光の速さの、関係を導き出したのがE=MC^2という事でしょうか。

  • 光子 エネルギー

    光子のエネルギーは E=hν,p=h/λですが、これらはどのように導出されますか?

  • 光子に質量はあるのですか

    こんにちは 光子が衝突して電子を飛び出させる、光が粒子の性質を持つことを説明する、光電効果の実験があります。 光は質量が無いから光速で進むことができると聞いたことがあります。 質量の無い光子は質量のある電子を、なぜ飛ばすことができるのですか。 教えてください よろしくお願いします。